“机械能守恒定律”及应用条件的解析

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1、引探导航·方法点拨‘‘．畿"及应用条件的解析陈凯在《物理》人教版必修2的教材中，机械能的能量交流．守恒定律的内容是这样表述的：在只有重力如何理解书本上的机械能守恒定律的表或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以述?教材上关于机械能守恒条件的描述：“在相互转化，而总的机械能保持不变．这叫做只有重力或弹力做功的物体系统内”，这样的机械能守恒定律．并且就在这段文字的后描述，显然是把摩擦力排除在外了，我想在此面，书本明确说明了机械能守恒定律是力学读者可能会想，在力学部分我们经常接触到中的一条重要规律，是普遍的能量守恒定律的力有重力、弹力和摩擦力，机械能守恒条件的一种特殊情况．为什么

2、单独把摩擦力排除在外呢?是摩擦力但是学生在运用机械能守恒定律时，心有什么特别的地方吗?情况正是如此：因为在里仍然感觉不够踏实，特别是在要求判断某任何情况下，一对滑动摩擦力对系统总是做对象是否机械能守恒，或是谁机械能守恒时，负功，一定会让机械能向热能转化，这也就是常常会犯各种各样的错误．究其原因，不外大家在生活中非常熟悉的“摩擦生热”现象，乎学生对书本上的表述理解不透，或者理解所以，在存在滑动摩擦力作用的物理过程中，上有偏差造成的．机械能一定不守恒；至于静摩擦力，我想读者机械能守恒到底是咋回事?其实这个问稍作思考，就会明白一对静摩擦力对系统是题不难回答，书本上已明确讲了，机

3、械能守恒永远不做功的，当然也就不会改变系统的机是普遍能量守恒的一种特殊情况，而对于能械能总量，所以，机械能守恒系统其实是允许量守恒相信大家是不陌生的，人教版必修2第摩擦存在的，但必须是静摩擦!因此，如果只七章第10节就有相关的描述：能量既不会消从受力角度讲机械能守恒的条件，机械能守灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其恒是允许研究对象受重力、弹力、静摩擦力及他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，其他所有永不做功的力(如高二我们会接触而在转化和转移的过程中，能量的总量保持到的洛伦兹力)，而绝对不允许研究对象受滑不变．所以如何理解机械能守恒是普遍能量动摩擦力；但从做功角度

4、讲，就只允许系统内守恒的特殊情况，笔者认为，与普遍的能量守重力和弹力做功，原因是：重力做功引起重力恒不同的是，能量守恒强调的是能量不能消势能变化；弹力做功引起弹性势能变化，只允灭、不能创生，故守恒；而机械能守恒强调的许这两个力做功，也就是只允许重力势能、弹是对象内部各种形式机械能(重力势能、弹性性势能、动能相互转化，而只有这些能量相互势能、动能)之间的相互转化，排斥了对象内转化，系统机械能总量当然不变，即机械能守部机械能与非机械能之间的转化，及对象与恒!外部的能量交流．故能量守恒是普遍的、无#m条件的；而机械能守恒是局部的、有条件的．例1如图1，这个局部就是指限于机械运动

5、领域，这个条在光滑水平面上有一个件也是围绕怎样确保不出现内部机械能与非带1／4圆弧槽的静止物块机械能之间的转化，确保不出现对象与外部B，圆弧槽的半径为R，现图1：￡羟{≮}撕强，“，i⋯董引探导航·方沽点披把一个与物块质量相同的滑块A从槽顶端实现的，那么，我想同学们应该也能够接受，弹由静止释放，忽略一切摩擦，问滑块A运动至性势能转化是要通过弹力做功实现的，这就1／4圆弧槽底端的过程中机械能守恒吗?是机械能守恒中弹力的特点，也就是说，如果对于本题的求解，我想同学们很容易想我们的研究对象出现了系统内弹力对系统做到要用机械能守恒解题，这是没问题的，但是功的情况，一定意味着出现了

6、弹性势能的变现在的问题是谁机械能守恒呢?是滑块4吗?化，如果不是这样，就是机械能不守恒，试看回答是否定的，正确的回答是A、B整体机械下面两个例子：11能守恒(m~gR=—mAlJ2+—l__m)例2在光滑水平面上有两个相22同质量的小球，日球最初处于静止状态，且同学们可能又要提出疑问，A、整体机球左边粘有橡皮泥，现让A球以初速度。向右械能守恒可以理解，但是滑为什么机械运动，与B球作用后一起运动，问在作用过程能不守恒呢?它不是也只受重力和弹力吗?中，A、B(包括橡皮泥)系统机械能是否守恒?可见，机械能守恒的条件仍然是值得继续研究的，那么到底应该怎样理解在只有重一一力或弹力做

7、功的物体系统内呢?如果同学们图2再仔仔细细推敲这句话，我想至少还有两个同学们可以先判断一下橡皮泥对／4、B两地方是值得研究的：1弹力(是何种弹力?)、个小球做的功，很显然，对曰球做的正功要2系统内(什么意思?)，上面学生认为滑块A比对A球做的负功少(因为橡皮泥的压缩只受重力和弹力，也应该机械能守恒，就是因变形，使A球在力方向上的位移大于在力方为这些同学没有注意到如果只讨论A，那么A向上的位移)，所以这两个弹力对系统做的总受到的弹力就是系统外的力，已经不满足守功小于零，但是橡皮泥又没有表现出弹性势恒条件，当然机械能不守恒了，实质